Dasar-dasar Aliran Fluida

dokumen-dokumen yang mirip
1. Review prinsip-prinsip aliran terbuka dan tertutup 1. Persamaan energi bernouli 2. Momentum 3. Persamaan kontinuitas 4. Prinsip aliran tertutup

DEPARTMEN FISIKA ITB BENDA TEGAR. FI Dr. Linus Pasasa MS Bab 6-1

LAMPIRAN A PENURUNAN PERSAMAAN NAVIER-STOKES

BAB III LANDASAN TEORI. berasal dari peraturan SNI yang terdapat pada persamaan berikut.

BAB X RUANG HASIL KALI DALAM

BAB VII STABILITAS TEBING

Fisika Dasar I (FI-321)

Fisika Dasar I (FI-321) Usaha dan Energi

Bab II Tinjauan Pustaka

PENDAHULUAN Latar Belakang

Review Thermodinamika

III PEMODELAN MATEMATIS SISTEM FISIK

SEARAH (DC) Rangkaian Arus Searah (DC) 7

BAB V INTEGRAL KOMPLEKS

BAB I Rangkaian Transient. Ir. A.Rachman Hasibuan dan Naemah Mubarakah, ST

Solusi Termodinamika Bab VIII

BAB III HUKUM HUKUM RANGKAIAN

PENENTUAN DENSITAS PERMUKAAN

BAB 4 PERHITUNGAN NUMERIK

Komang Suardika; ;Undiksha; 2010

Analisis Kecepatan Dan Percepatan Mekanisme Empat Batang (Four Bar Lingkage) Fungsi Sudut Crank

BAB IV HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA SISTEM TERBUKA (CONTROL VOLUME)

A. 1,0 m/s 2 B. 1,3 m/s 2 C. 1,5 m/s 2 D. 2,0 m/s 2 E. 3,0 m/s 2

BAB 2 LANDASAN TEORI. Universitas Sumatera Utara

SOLUTION INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI FISIKA

II. TEORI DASAR. Definisi 1. Transformasi Laplace didefinisikan sebagai

BAB III PERBANDINGAN ANALISIS REGRESI MODEL LOG - LOG DAN MODEL LOG - LIN. Pada prinsipnya model ini merupakan hasil transformasi dari suatu model


BAB 18. ARUS LISTRIK

DISTRIBUSI HASIL PENGUKURAN DAN NILAI RATA-RATA

ELEKTRONIKA ANALOG. Bab 2 BIAS DC FET Pertemuan 5 Pertemuan 7. Oleh : ALFITH, S.Pd, M.Pd


2.1 Sistem Makroskopik dan Sistem Mikroskopik Fisika statistik berangkat dari pengamatan sebuah sistem mikroskopik, yakni sistem yang sangat kecil

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Binatang menggunakan gelombang bunyi/suara untuk

Energiada adadi disekitar sekitarkita

Fluida atau zat alir adalah zat yang dapat mengalir. Zat cair dan gas adalah fluida. Karena jarak antara dua partikel di dalam fluida tidaklah tetap.

Medan Elektromagnetik

Bab 3 Analisis Ralat. x2 x2 x. y=x 1 + x 2 (3.1) 3.1. Menaksir Ralat

APLIKASI INTEGRAL TENTU

FENOMENA PERPINDAHAN LANJUT

IR. STEVANUS ARIANTO 1

Bab III Analisis Rantai Markov

ANALISIS REGRESI. Catatan Freddy

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

Petunjuk Praktikum Fisika Dasar I. (Tumbukan Dalam Satu Dimensi)

BAB II TEORI ALIRAN DAYA

Pembayaran harapan yang berkaitan dengan strategi murni pemain P 2. Pembayaran Harapan bagi Pemain P1

MEKANIKA TANAH 2 KESTABILAN LERENG ROTASI. UNIVERSITAS PEMBANGUNAN JAYA Jl. Boulevard Bintaro Sektor 7, Bintaro Jaya Tangerang Selatan 15224

Pertemuan Ke-6 DC Biasing Pada BJT. ALFITH, S.Pd,M.Pd

Catatan Kuliah 12 Memahami dan Menganalisa Optimisasi dengan Kendala Ketidaksamaan

FENOMENA PERPINDAHAN. LUQMAN BUCHORI, ST, MT JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNDIP

BAB 2 ANALISIS ARUS FASA PADA KONEKSI BEBAN BINTANG DAN POLIGON UNTUK SISTEM MULTIFASA

Teorema Gauss. Garis Gaya Listrik Konsep fluks. Penggunaan Teorema Gauss

P n e j n a j d a u d a u l a a l n a n O pt p im i a m l a l P e P m e b m a b n a g n k g i k t Oleh Z r u iman

RANGKAIAN SERI. 1. Pendahuluan

Bab IV Pemodelan dan Perhitungan Sumberdaya Batubara

Pendeteksian Data Pencilan dan Pengamatan Berpengaruh pada Beberapa Kasus Data Menggunakan Metode Diagnostik

PENGGUNAAN DINDING GESER SEBAGAI ELEMEN PENAHAN GEMPA PADA BANGUNAN BERTINGKAT 10 LANTAI

ANALISIS PROSES PERPINDAHAN PANAS DUA DIMENSI PADA DUA DAERAH ALIRAN FLUIDA YANG TERPISAH OLEH SEBUAH PELAT DENGAN PERANGKAT LUNAK FLUENT V5

REGRESI DAN KORELASI LINEAR SEDERHANA. Regresi Linear

Teori Himpunan. Modul 1 PENDAHULUAN. impunan sebagai koleksi (pengelompokan) dari objek-objek yang

Pendahuluan. 0 Dengan kata lain jika fungsi tersebut diplotkan, grafik yang dihasilkan akan mendekati pasanganpasangan

Bab 1 Berbagai Sistem Koordinat Baku

Hukum Termodinamika ik ke-2. Hukum Termodinamika ke-1. Prinsip Carnot & Mesin Carnot. FI-1101: Termodinamika, Hal 1

ANALISIS BENTUK HUBUNGAN

PENANGANAN BAHAN PADAT S1 TEKNIK KIMIA FT UNS Sperisa Distantina

BAB II DASAR TEORI. Gambar 2-1 Photogrammetry proses [10].

BAB III SKEMA NUMERIK

MODEL MATEMATIKA SISTEM THERMAL

Aliran Fluida. Konsep Dasar

Integrasi. Metode Integra. al Reimann

PERSAMAAN ALIRAN FLUIDA FASA TUNGGAL PADA MEDIA POROUS

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Di dalam matematika mulai dari SD, SMP, SMA, dan Perguruan Tinggi

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

MODEL-MODEL MATEMATIS DARI SISTEM-SISTEM FISIS

BAB V TEOREMA RANGKAIAN

JURNAL MATEMATIKA DAN KOMPUTER Vol. 4. No. 1, 33-40, April 2001, ISSN : KLASIFIKASI INTERAKSI GELOMBANG PERMUKAAN BERTIPE DUA SOLITON

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PEMBUATAN GRAFIK PENGENDALI BERDASARKAN ANALISIS KOMPONEN UTAMA (PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS)

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Persamaan Kontinuitas dan Persamaan Gerak

Analisis Regresi 1. Diagnosa Model Melalui Pemeriksaan Sisaan dan Identifikasi Pengamatan Berpengaruh. Pokok Bahasan :

Contoh 5.1 Tentukan besar arus i pada rangkaian berikut menggunakan teorema superposisi.

Korelasi Tortuositas dengan Porositas Absolut dalam Pemodelan Aliran Fluida Menggunakan Lattice Gas Automata Model FHP III

BAB II ENERGI ANGIN t (sec)

BAB II KAJIAN TEORI. 2.1 Pendahuluan. 2.2 Pengukuran Data Kondisi

IR. STEVANUS ARIANTO 1

IV. UKURAN SIMPANGAN, DISPERSI & VARIASI

METODE NUMERIK. INTERPOLASI Interpolasi Beda Terbagi Newton Interpolasi Lagrange Interpolasi Spline.

BAB 2 PRINSIP DASAR SISTEM TENAGA LISTRIK

BAB V ANALISA PEMECAHAN MASALAH

VLE dari Korelasi nilai K

ALJABAR LINIER LANJUT

BAB II LANDASAN TEORI

(1.1) maka matriks pembayaran tersebut dikatakan mempunyai titik pelana pada (r,s) dan elemen a

Regresi. Bahan Kuliah IF4058 Topik Khusus Informatika I. Oleh; Rinaldi Munir(IF-STEI ITB)

Bab IX PERPINDAHAN PANAS RADIASI ANTAR PERMUKAAN

Fisika Dasar I (FI-321)

BAB I PENDAHULUAN. pembangunan dalam sektor energi wajib dilaksanakan secara sebaik-baiknya. Jika

ASAS KETIDAKPASTIAN HEISENBERG DAN PERSAMAAN SCHRODINGER. gelombang de Broglie dalam kedaan tertentu alih alih sebagai suatu kuantitas yang

BAB 1 PENDAHULUAN. Pertumbuhan dan kestabilan ekonomi, adalah dua syarat penting bagi kemakmuran

Transkripsi:

Dasar-dasar Alran Fluda

Konsep pentng dalam alran fluda Prnsp kekealan massa, sehngga tmbul persamaan kontnutas Prnsp energ knetk, persamaan persamaan alran tertentu Prnsp momentum, persamaan-persamaan gaa-gaa dnamk pada fluda

Alran fluda Alran satu dmens, adalah alran pada fluda tak kompresbel, besar dan arah kecepatanna d semua ttk sama, kecepatan dan kecepatan tegak lurus dengan gars arus dabakan, kecepatan dan kecepatan mewakl keseluruhan, penmpangan penmpangan kecl dabakan sepert alran pada lengkungan. Alran dua dmens, terjad bla partkel fluda bergerak pada bdang dengan gars arus ag sama dtap bdang. Alran mantap (tunak, stead), terjad bla dsembarang ttk kecepatan fluda ang berurutan sama dalam jangka waktu berurutan. Jad kecepatan tetap terhadap waktu dv/dt0. tap bsa berubah pada ttkttk ang berbeda atau jarak berbeda. Alran tdak mantap (tdak tunak, unstead), terjad bla keadaankeadaan dsembarang ttk dalam fluda berubah bersama waktu, dv/dt 0. Alran merata, terjad bla besar dan arah kecapatan tdak berubah dar ttk ke ttk dalam fluda, dv/ds0. alran fluda dbawah tekanan dalam suatu ppa besar dan bergars tengah tetapadalah alran merata. Alran tdak merata, terjad bla kecepatan, kedalaman, tekanan berubah dar ttk ke ttk dalam alran, dv/ds 0

1. Alran lamnar Alran dengan fluda ang bergerak dalam lapsan lapsan, atau lamna lamna dengan satu lapsan meluncur secara lancar. Dalam alran lamnar n vskostas berfungs untuk meredam kecendrungan terjadna gerakan relatf antara lapsan. Sehngga alran lamnar memenuh hukum vskostas Newton. Alran turbulen Alran dmana pergerakan dar partkel partkel fluda sangat tdak menentu karena mengalam percampuran serta putaran partkel antar lapsan, ang mengakbatkan salng tukar momentum dar satu bagan fluda kebagan fluda ang lan dalam skala ang besar. Dalam keadaan alran turbulen maka turbulens ang terjad membangktkan tegangan geser ang merata dseluruh fluda sehngga menghaslkan kerugan kerugan alran. 3. Alran transs Alran transs merupakan alran peralhan dar alran lamnar ke alran turbulen.

Hukum-hukum fska dasar dar mekanka fluda 1. Alran sembarang adalah sebaga perubahan gerak fluda ang ddefnskan sebaga geometr, sarat-sarat, dan hukum mekanka.. Pendekatan-pendekatan ang serng d gunakan sebaga analss alran sembarang adalah volume kendal (skala besar), analsa defferensal (skala kecl), analss ekspermental (analss dmensonal)

Volume Kendal vs Sstem Semua hukum mekaka dtuls untuk suatu sstem atu sembarang massa dengan denttas tertentu dan ada batasna. Ke empat Hukum mekanka menatakan apa ang terjad pada sstem 1. Sstem adalah sejumlah massa tertentu (m) kekal tak berubah (khukum kekekalan massa) m sstem dm dt 0 tetap. Bla dalam sstem bekerja gaa, maka sstem akan dpercepat dv d F ma m ( mυ ) dt dt 3. Bla dalam sstem bekerja moment terhadap pusat massa maka akan terjad efek putaran. dh d M I ( ω ) dt dt 4. Bla kalor dq dberkan pada sstem atau ada perubahan usaha (dw), maka energ sstem berubah dq dq dt dw dw dt de de dt

Keempat hukum tersebut datas djabarkan dalam bentuk ang sesua dengan volume kendal 1. Hukum kekekalan massa. Kekekalan momentum lner 3. Kekekalan momentum sudut 4. Persamaan energ.

Dengan transformas Renolds dapat dterapkan pada semua hukum dasar datas, dapat dlhat bahwa penurunan besaranbesaran fluda m, V, H, E, datas dapat dkatkan terhadap waktu. Gambar dbawah melukskan tentang volume kendal Permukaan kendal memotong semburan ang mennggalkan mulut nosel, memotong bautbaut dan fluda dalam nosel. Volume kendal mengungkapkan tegangantegangan pada bautbaut Volume kendal ang bergerak sehngga volume kendal tersebut bergerak mengkut gerakan kapal dengan kecepatan V, volume kendal tetap tap gerak nsb(relatf) ar dan kapal harus dperhtungkan.

Volume Kendal Satu Dmens Volume kendal satu dmens VV, sstem pada saat t tertentu, pada saat td sstem sudah mula keluar ( A b V b dt) dan dar ujung sstem 1 (A a V a dt) sudah mula masuk. B adalah besaran sembarang (energ, momentum, gaa, dsb) dan βdb/dm. maka besar B dalam volume kendal tersebut adalah: B VK βρdv VK β db dm

Kekekalan Massa Transformas Renolds menghubungkan laju perubahan sstem dengan ntegral volume dan ntegral muka volume kendala, tetap mash dalam katanna dengan hukum dasar mekanka. Peubah B berturut turut menjad massa, momentum lner, momentum sudut, dan energ..dvvolume Untuk kekekalan massa Bm, dan βdm/dm1, maka: Integral hukum kekekalan massa untuk volume kendal ang berubah, VK(volume kendal), PK(permukaan kendal), kel(keluar), mas(masuk) Integral hukum kekekalan massauntuk volume kendal ang tetap volume kendal dengan sejumlah lubang masuk dan keluar satu dmens dm dt dm dt VK sst sst d 0 ρdυ ρ( V dt VK PK ρ 0 dυ VK ρ( V PK t ρ dυ Σ t r r. n ) da. n) da ( ρ AV ) Σ( ρ AV ) 0 kel mas Bla alran dalam volume kendal tunak (stead) ρ/t0 PK ρ( V. n) da 0

Dalam alran tunak, alran massa ang memasuk dan menngalkan sstem harus setmbang Alran massa ang melalu penampang satu demens, dengan satuan klogram per-sekon Σ( ρ A V ) Σ( ρ AV ) mas m& ρav Σ( m & ) Σ( m& ) mas kel kel

Persamaan Kontnutas Satu dmens Persamaan kontnutas lahr dar prnsp-prnsp kekekalan massa. Untuk alran tunak (stead), massa fluda ang melalu semua bagan dalam arus fluda persatuan waktu adalah sama. ρ 1 A V ρ A V 1 1 1 1AV 1 1 ρgav ρ g tetap, tetap satuan berat Untuk fluda-fluda tak kompresbel ρ 1 ρ, persamaan menjad Q AV 1 1 AV tetap, m 3 / det Dmana A1 dan V1 adalah masng masng luas penampang dan kecepatan rata-rata

Dua dmens Persamaan alran mantap tak kompresbel untuk dua dmens adalah: An 1V1 An V An 3V 3 tetap Dmana An adalah luas ang tegak lurus dengan vektor kecepatan v U

Tga Dmens Persamaan alran mantap (stead) Komponen kecepatan arah,,z adalah u,v,w Dmens d,d,dz z Alran masuk ρu( d dz) d d Alran keluar ρ u( d dz) ( ρu d dz) )d dz

Drlaju /dt adalah merupakan laju perubahan kerapatan ddalam volume terhadap waktu, karena alran masuk sama dengan laju perubahan massa. ( ) dddz t d d dz w z v u ρ ρ ρ ρ.. Jad persamaan kontnutas untuk tga dmens, tak mantap dar suatu fluda kompresbel t w z v u ρ ρ ρ ρ Utnuk alran mantap (stead), mempuna sfat fluda ang tdak berubah terhadap waktu. Atau ρ/t0. dan persamaan kontnutas untuk alran matap terhadap waktu. Atau ρ/t0. dan persamaan kontnutas untuk alran matap kompresbel: 0 w z v u ρ ρ ρ Untuk alran mantap tdak kompresbel (ρ tetap) alran tga dmensna menjad 0 z w v u

Bla w/z0 alran mantapna menjad dua dmens u v 0 Bla w/z0 dan w/z0 alran mantapna menjad satu dmens u 0

Soal : Apakah persamaan untuk alran mantap, tak kompresbel dpenuh bla komponen kecepatan berkut n dlbatkan, 4, z w v z u z ) (, 4 ) 4 (, 4 ) ( z z ) ( 0 ) ( ) 4 ( ) 4 ( 0 z w v u Alran mantap, tak kompresbel dpenuh.

Soal : Apakah persamaan untuk alran mantap, tak kompresbel dpenuh bla komponen kecepatan berkut n dlbatkan 0, ) (, ) 3 ( w t v t u, ) (, ) 3 ( t v t v t u t u 0, 0 z w w 0, 0 0 t t z w v u Alran mantap, tak kompresbel dpenuh.

Soal : Apakah persamaan untuk alran mantap, tak kompresbel dpenuh bla komponen kecepatan berkut n dlbatkan a. u 4, v 6 3 b. u, v 4 u a. u (4, 4 v v 6 3, 6 u v 4 6 0 u b u (, 4 v v 4, 4 u v 4 4 0 Alran mantap, tak kompresbel tak dpenuh. Alran mantap, tak kompresbel dpenuh.

Persamaan Gerakan Alran fluda Mantap (stead) W ρg. da. dl

Alran fluda Mantap (stead) Tak Kompresbel Untuk fluda tak kompresbel ntegrasna sebaga berkut H L adalah head total

Alran fluda Mantap (stead) Kompresbel (GAS)

A V A V a a b b